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阿基米德原理练习
阿基米德原理(浮力)练习(总20页)
阿基米德原理
一、物体沉浮条件的应用
1.将质量为890g的实心铜块放入水中时,它受的浮力多大若将铜块放入水银中,当铜块静止时所受的浮力多大(ρ铜=cm3,ρ水银=cm3)(g取10N/kg)
2.甲、乙、丙三个体积相同的实心小球,静止在液体中如图所示,其中甲球处于沉底状态,关于三个小球下面说法正确的是()
A.三个球受到的浮力关系为F甲=F乙>F丙
B.三个球受到的浮力关系为F甲<F乙=F丙
C.三个球的密度关系为ρ甲<ρ乙<ρ丙
D.三个球的密度关系为ρ甲=ρ乙>ρ丙
3.如图所示,边长为10cm的立方体木块,浮在油和水的分界面上,它浸在水里的深度5cm,其余部分浸在油里,若水深20cm,油深10cm,容器的底面积是20cm2,求:
木块受到的浮力及木块的密度(ρ油=×103kg/m3,g取10N/kg)
4.在底面积为50cm2的圆柱形容器内盛水,当放一个物体在容器内水中后,该物体有25cm3的体积露出液面,而容器底部受到水的压强增大了2×102Pa,求:
(l)物体的质量
(2)物体的密度(g取10N/kg)
5.体积相同的A、B、C三个实心物体,放入水中静止后,处于图所示的状态,试比较三个物体受的重力GA、GB、GC和密度
A、
B、
C.
6.体积是50cm3,质量是45g的物体,将其缓缓放入装满水的烧杯中,物体静止后,溢出水的质量是________g.将其缓缓放入装满酒精的烧杯中,溢出酒精的质量是________g.(ρ酒=×103kg/m3)
7.已知质量相等的两个实心小球A和B,它们的密度之比A∶B=1∶2,现将A、B放入盛有足够多水的容器中,当A、B两球静止时,水对A、B两球的浮力之比FA∶FB=8∶5,则ρA=________kg/m3,ρB=________kg/m3.(ρ水=1×103kg/m3)
8.A、B两个实心球的质量相等,密度之比
A∶
B=1∶2.将它们分别放入足够的酒精和水中,它们受到浮力,其浮力的比值不可能的是(
酒精=×103kg/m3) ( )
A.1∶1 B.8∶5 C.2
A∶
水 D.2
酒精∶
B
9.向一个质量可以忽略不计的塑料瓶中装入密度为ρA的液体后密闭,把它分别放在盛有密度为ρ甲、ρ乙两种液体的容器中,所受浮力分别为F甲、F乙,如图所示,下列判断正确的是()
A.ρ甲大于ρ乙F甲大于F乙
B.ρ甲小于ρ乙F甲等于F乙
C.ρ甲大于ρ乙F甲等于F乙
D.ρ甲小于ρ乙F甲大于F乙
二、密度体积比公式的应用
1.把质量是200g的木块放入水中,静止时木块有一半露出水面。
(g取10N/kg) 求:
(1)木块在水中受到的浮力
(2)木块的体积和密度
2.一个体积为V的实心长方体,放入水里,静止时长方体能浮在水面.现将它露出水面的部分切去,再把它剩余部分放入水里.若要求长方体剩余部分静止时,露出水面的体积V’与长方体的体积V的比值为最大,则长方体的密度为多少
3.浮在水面上的长方体木块的密度为ρ,水的密度为ρ0,将木块浮在水面以上的部分切去,木块又会上浮,待稳定后再次切去水面以上的部分,剩余木块的体积正好是原来的1/2,则可判断ρ:
ρ0为____________
4.甲、乙两物体的质量分别为6g和3g,体积分别为3cm3和10cm3,若把它们放入足够多的水中,静止时它们所受的浮力之比是()
A.2:
1:
10:
2:
1
三、冰块融化问题及重力分担方法的应用
1.漂浮在水面的冰块融化后,液面会升高吗容器底部的压强会发生变化吗
2.如图所示,在一只装着水的杯子中漂浮着一块冰,而在冰和水的上面又覆盖着一层油,当冰完全融化后,水面高度,总液面高度.(填“上升”、“不变”或“下降”)
3.在如图所示的装有水的杯中漂浮着一块冰,冰块内有一实心小铁块.当冰全部融化后,杯中的液面将会(填“升高”、“降低”或“不变”).
4.如图所示,一块冰放在盛有水的容器中.已知冰块与容器底部相接触并相互间有压力,则当冰完全融化为水后.容器中水面的位置将会(填“升高”、“降低”或“不变”).
5.如图(a),在一个较大的容器中盛有水,水中放有一个木块,木块上面放有物体A,此时木块漂浮;如果将A从木块上拿下,并放入水中,当木块和A都静止时(水未溢出),下面说法正确的是 ( )
A.当A的密度小于水的密度时,容器中水面下降
B.当A的密度大于水的密度时,容器中水面上升
C.当A的密度大于水的密度时,将物体如图(b)放置时,容器中水面上升
D.当A的密度大于水的密度时,将物体如图(b)放置时,容器中水面不变
四、浮力综合计算
1.底面积为400cm2的圆柱形容器内装有适量的水,把边长为10cm的正方体木块A放入水后,再在木块A的上方放一物体B,物体B恰好没入水中,如图(a)所示.已知物体B的密度为6×103kg/m3。
质量为。
(取g=10N/kg)
求:
(1)木块A的密度。
(2)若将B放入水中,如图(b)所示,求水对容器底部压强的变化。
2.如图所示,把甲铁块放在木块上,木块恰好浸没于水中,把乙铁块系在这个木块下面,木块也恰好浸没水中,已知铁的密度为×103kg/m3。
求:
甲、乙铁块的质量比。
3.如图(a)所示,一个木块用细绳系在容器的底部,向容器内倒水,当木块露出水面的体积是20cm3,时,细绳对木块的拉力为.将细绳剪断,木块上浮,静止时有
的体积露出水面,如图(b)所示,求此时木块受到的浮力.(g取10N/kg)
4.在水平桌面上竖直放置一个底面积为S的圆柱形容器,内装密度为
1的液体.将挂在弹簧测力计下体积为V的金属浸没在该液体中(液体未溢出).物体静止时,弹簧测力计示数为F;撤去弹簧测力计,球下沉并静止于容器底部,此时液体对容器底的压力为容器底对金属球的支持力的n倍.
求
(1)金属球的密度;
(2)圆柱形容器内液体的质量.
5.某人用绳子将一物体从水面下2m深处的地方匀速提到水面下处的过程中,人对物体做功为54J.当将物体拉到有
体积露出水面时,让其静止,此时绳子对物体的拉力为40N.不计绳子的质量,忽略水的阻力,求物体的密度.(g取10N/kg)
6.如图所示,一圆柱形容器,底面积为100cm2,内装有足量的水.现把一质量为120g,密度为×103kg/m3的木块放入水中,水未溢出杯外(ρ铜取×103kg/m3,g取10N/kg.)求:
(1)静止后木块浸入水中的体积.
(2)若把木块缓慢地刚好全部压入水中(水未溢出),此时水对容器底压强的增加量为多大
(3)若在木块上放一铜块,使他们不沉入水底,铁块的最大质量是多少
7.用一弹簧测力计挂着一实心圆柱体,圆柱体的底面刚好与水面接触(未浸入水)如图甲,然后将其逐渐浸入水中,如图乙是弹簧测力计示数随柱体逐渐浸入水中的深度变化情况,求:
(g取10N/kg)
(1)圆柱体受的最大浮力。
(2)圆柱体刚浸没时下表面受到的液体压强。
(3)圆柱体的密度。
8.一质量为6kg的石块,沉在装水的容器底部,某同学用一动滑轮将石块从水中匀速提起1m,但石块没有露出水面,如图所示,已知绳的自由端拉力为25N。
求石块在上升过程中
(1)石块受到的浮力为多少
(2)绳的自由端拉力做功为多少J(3)动滑轮的机械效率为多少(ρ石=3×103kg/m3、g=10N/kg)
9.小杰同学发现了一个金属块。
他想知道它的重力和密度。
他手中只有一只量程较小的弹簧秤,当他用此弹簧秤测量此金属块的重力时,发砚已超过弹簧秤的最大量程,于是他设计了如图所示的装置。
图中OA:
OB=1:
3,用细绳把金属块悬挂于A点,用弹簧秤在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹簧秤读数为牛,当向容器中加水,金属块浸没于水中后,弹簧秤读数为牛。
(g=10牛/千克)
求
(1)金属块的重力为多少
(2)金属块浸没于水中后所受到的浮力为多大
(3)金属块的密度是多少
五、其他
1.关于物体受到水的浮力,下面说法中正确的是()
A.同一物体漂浮在水面上时比沉在水底时受到的浮力大
B.浸没在水中的物体所处的位置越深受到的浮力越大
C.物体排开液体的重力越大受到的浮力一定越大
D.质量相同的物体密度越小受到的浮力越大
2.实心铁球与实心铝球分别挂在两个弹簧测力计下并浸没于水中,此时两弹簧测力计的示数相同。
(ρ铁>ρ铝>ρ水)则下列说法正确的是()
A.铁球的重力大于铝球的重力
B.铁球的体积大于铝球的体积
C.铁球受到的浮力小于铝球受到的浮力
D.以上说法都不正确
3.浸没在水中的铁球受到的浮力为1N,铁球的质量为78g,它是空心的还是实心的如果是空心的,空心部分的体积多大(ρ=cm3)
4.有块金和银的合金,质量为596克,将它浸没在水中称,弹簧测力计示数为牛,试求这块合金中,金和银的质量各是多少(ρ金=cm3,ρ银=cm3,g取10N/kg).
5.一个载重气球在空气中匀速上升时,受到的浮力为2000N,若在所载重物中再加200N的物体,这时气球就能匀速下降,假设气球上升和下降时所受的浮力和阻力大小不变,则气球的重力为N,受到的阻力为N.
6.如图,圆柱形容器底面积20cm2,盛水高度15cm,圆柱形物体底面积4cm2,高度10cm,浸入容器中,上表面与液面相平。
圆柱形物体相对容器竖直上升多少刚好完全离开水面
7.如图所示,将重为G的金属块放在木块上时,木块露出水面的体积为木块总体积的
;当把金属块放入水中后,金属块沉底,木块露出水面的体积为木块总体积的
,容器底对金属块的支持力为
,则下列说法不正确的是()
A.图乙中金属块受到的浮力为
B.图乙中金属块受到的力的合力为零
C.金属块和木块的体积之比为1∶10
D.图乙中金属块和木块受到的浮力之和,比图甲中两物块受到的浮力小G
8.物理小组制作的潜水艇模型如图所示。
通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气,就可使烧瓶下沉、上浮或悬浮。
当烧瓶处于如图所示的悬浮状态时,若从A管吸气,烧瓶将()
A.上浮,它受到的浮力增大
B.下沉,它受到的浮力减小
C.下沉,它受到的浮力不变
D.上浮,它受到的浮力不变
9.弹簧测力计下挂一金属块,静止时弹簧秤的示数是4N,将金属块一半浸入水中时,弹簧秤的示数为,这时金属块所受的浮力是_________N,ρ金:
ρ水=_________。
10.如图所示的木块浸没在水中,细线对木块的拉力是2N。
剪断细线,待木块静止后,将木块露出水面的部分切去,再在剩余的木块上加1N向下的压力时,木块有20cm3的体积露出水面.求木块的密度。
(g取10N/kg)
11.在量筒内注入适量的水,将一木块放入水中,水面达到的刻度是V1,如图(a)所示;再将一金属块投入水中,水面达到的刻度是V2,如图(b)所示;若将金属块放在木块上,木块恰好没入水中,这时水面达到的刻度是V3.如图(c)所示.金属密度
=________.
(a) (b) (c)
六、考试习题
1.用弹簧测力计称实心石块,在空气中的示数为牛。
若把石块的一半体积浸入水中,弹簧测力计示数为牛。
当石块全部浸没在水中时,弹簧测力计示数为__________牛,石块的密度为__________千克/米3。
2.两个完全相同的弹簧测力计,下端分别挂实心铁块、铝块(铁的密度较大),当把铁块和铝块浸没在水中时,两弹簧测力计示数相等。
则铁块的质量__________铝块的质量,铁块受到的浮力__________铝块受到的浮力。
(均填“大于”、“等于”或“小于”)
3.质量为3千克、密度为600千克/米3的实心木块放入水中处于漂浮状态。
则木块浸在水中的体积为__________米3,在木块上面放一铁块使木块恰好浸没在水中,则铁块的质量为__________千克。
4.一个实心铝球悬浮于水银和水的交界面,则它排开水银和水的体积之比为__________。
(水银的密度为克/厘米3,铝的密度为克/厘米3)
5.鱼缸内小金鱼口中吐出的小气泡在上升到液面的过程中,下列判断正确的是………………………………………………………………………………………()
A、气泡在上升的过程中体积不变B、气泡在上升的过程中速度不变
C、气泡在上升的过程中浮力变大D、气泡在上升的过程中压强变大
6.如图,一个装满水的柱形容器放在水平地面上,将一个小木块轻轻放入水中。
当小木块静止时,有一部分水从容器中溢出,而容器中的水仍是满的。
则容器对水平面的压强与原来相比将………………………………()
A、不变B、增大C、减小D、条件不足,无法判断
7.将重为6牛的物体轻轻放入盛有9牛水的溢水杯中,测得溢出水的重力为4牛,则该物体受到的浮力大小为……………………………………………………………………()
A、可能为2牛B、可能为5牛C、可能为9牛D、可能为10牛
8.某空心球的体积为V,其中空心部分的体积为球体积的一半。
当它漂浮在水面上时,恰好有一半体积露出水面。
若在它空心部分注满水,则…………………………………()
A、球仍能漂浮在水面上,但露出部分将减少
B、球可以悬浮于水中任何位置
C、球仍能漂浮在水面上,且露出部分仍为一半
D、球将下沉,直到与容器底部接触
9.如图,一个塑料盒漂浮在面盆内的水面上,盒内有一个木球和一个铁球,则下列说法正确的是……………………………………………………………………………………()
A、如果把木球放入水中后,盆底受到水的压强将变小
B、如果把木球放入水中后,水平地面受到面盆压强将变小
C、如果把铁球放入水中后,盆底受到水的压强将变小
D、如果把铁球放入水中后,水平地面受到面盆压强将变小
10.如图甲,钢丝绳吊着一实心圆柱体以速度v=米/秒竖直向下做匀速直线运动。
它在空气中和水中运动时,钢丝绳上的拉力随时间变化的图像如图乙所示。
求:
(1)开始运动时,圆柱体下表面离水面的距离。
(2)圆柱体的高度。
(3)圆柱体的密度。
11.如图所示,池底的小鱼口中吐出的气泡在升至水面的过程中,体积会逐渐变大,则气泡在露出水面前受到的浮力将_________(选填“变大”、“变小”或“不变”),气泡内气体的压强将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
鱼类的沉浮器官是鱼体内可以胀缩的气囊——鱼鳔(即鱼泡),鱼鳔主要是通过改变__________来实现鱼体沉浮的。
12.质量相等的实心木块和铁块,投入水中后木块所受的浮力______铁块所受的浮力。
若将木块和铁块投入水银中,则木块所受浮力_______铁块所受的浮力。
(选填“>”、“=”或“<”)
13.将一只装满水的溢水杯放在水平桌面上,如图(甲)所示,此时杯底对桌面的压强为p;若将一石块用细线系着缓慢放入杯底,有一部分水溢出,稳定后如图(乙)所示,此时杯底对桌面的压强为p1,则p1______p(选填“>”、“<”、或“=”);如果改用小木块轻轻放在图(甲)的溢水杯中,也有一部分水溢出,稳定后入图(丙)所示,此时杯底对桌面的压强为p2,则p2______p(选填“>”、“<”、或“=”)。
14.有一打捞公司,从江河打捞如图甲所示的圆柱形物体,钢丝绳匀速竖直提起该物体所承受的拉力F随物体下表面距水面深度h的变化关系如图乙所示,则该物体浸没时所受到的浮力是________牛;物体上表面刚露出水面时,下底面所受到水的压强是__________帕;该圆柱体的底面积是__________米2。
(取g=10牛/千克)
15.弹簧秤下挂一物体,当物体一半的体积浸入水中时,弹簧秤的示数变为5N,当物体3/4的体积浸入水中时,弹簧秤的示数为2N。
则物体重______N,物体的密度为_______kg/m3。
16.如图所示,在三个相同的容器中装有质量相同的水,将木块A、金属块B按不同的方式放入水中,待A、B静止时,三个容器中木块下表面所受的压强相比较,正确的是()
A.P甲>P乙>P丙B.P甲=P乙>P丙C.P甲
17.将重为10牛的物体放在盛有水的烧杯里,测得溢出的水重为4牛,则该物体所受到的浮力的大小………………………………………………………………………………()
A.可能为5牛B.一定为4牛C.一定等于10牛D.可能为3牛
18.如图所示,装有石块的小船浮在水面上时,小船所受浮力为F1;当把石块全部放入水中后,石块所受浮力为F2,池底对石块的支持力为N,以下说法错误的是……()
A.空船所受浮力为F1-F2-N
B.池底所受水的压力减小了N
C.石块所受重力等于F1-F2
D.船排开水的体积减小了(N+F2)/(ρ水g)
19.一根粗细均匀的蜡烛,长20厘米,密度为900kg/m3。
在其下端插入一枚铁钉,使其竖直的漂浮在水面上,此时露出水面部分的长度为1厘米。
现将蜡烛点燃,问蜡烛剩下多长时会被水淹没(假设蜡烛燃烧时蜡油全部烧掉,铁钉的体积忽略不计):
…………()
A、10厘米B、12厘米C、16厘米D、19厘米
20.将一实心物体放入盛满水的烧杯中,静止时溢出水的质量为27g,当把它放入盛满酒精的烧杯中,静止时溢出的酒精质量为24g,则该物体在水中的状态和物体的密度为(ρ酒精=×103kg/m3)………………………………………………………………………( )
A.沉底,ρ=×103kg/m3B.漂浮,ρ=×103kg/m3
C.漂浮,ρ=×103kg/m3D.悬浮,ρ=×103kg/m3
21.圆柱形容器内盛有某种液体,液体对容器底部压强为1800Pa,将重为12N的木块放
入其中,木块有三分之一体积露出液面,此时液体对容器底部压强是1980Pa,容器内
始终无液体溢出。
求:
(1)木块在液体中受到浮力多大
(2)液体密度是木块密度几倍
(3)如果将木块露出液面的部分切去,再将它放入容器,液体对容器底的压强是多
少
22.如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变,不计弹簧所受的浮力。
(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
23.小红手头上有完全相同的l元硬币10枚,为了测出其中一枚硬币的密度,她设计了一个小实验.实验器材有空金属筒、量杯和水;主要的实验步骤如下:
A.将10枚硬币全部放入水中,此时量杯中水面处刻度如上图所示;
B.将10枚硬币放入金属筒中,让金属筒漂浮在量杯中,记下此时水面处的刻度值为53mL;
C.将空金属筒放入盛有适量水的量杯中,让其漂浮,记下此时水面处;的刻度值为22mL。
(1)合理的实验顺序是________(只填字母序号)
(2)由实验可知硬币的密度ρ=________kg/m3;
24.如图所示,在一底面积为×10−2米2的圆柱形容器内放入一个密度均匀的质量为千克、底面积为1×10−2米2、高度为米的柱状木块,然后向容器内注入一定量的水使木块漂浮在水面上,如图所示,此时水面高度为米。
(1)求水对容器底部的压强p水。
(2)求木块浸入水体积与木块体积之比V浸∶V木。
(3)若将木块沿虚线以下截取整个木块的一半后,求木块上表面下降的高度h。
25.一个体积为200厘米3的空心铜球,质量为178克。
放入足量的水中,经过一段时间后将处于___________状态。
(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)球空心部分的体积为_________厘米3。
(铜的密度为克/厘米3)
26.如图所示,烧杯内盛有某种液体,把一体积为10-4米3的铝块用细线系在弹簧测力计下浸没在液体中,静止时弹簧测力计的示数为牛,已知铝的密度为×1O3千克/米3。
则铝块在液体中受到的浮力等于_________牛,液体的密度为___________千克/米3。
(g取10N/kg)
27.如图所示,四个相同的容器内水面一样高,a容器内只有水,b容器内有木块
漂浮在水面上,c容器内漂浮着一块冰块,d容器中悬浮着一个空心球。
则下列
四种说法正确的一组是:
( )
1四个容器的总质量都相等②b容器中再倒入酒精后,木块在液面下的体积减小
③c容器中冰块熔化后水面高度升高④d容器中再倒入酒精后,小球将下沉
A.①④B.③④
C.①②D.②④
28.两个底面积不等的圆柱形容器,分别盛有甲乙两种液体,将两个完全相同的小球分别浸入这两种液体中,小球静止时的位置如图所示,此时两液面刚好齐平。
若将这两小球从液体中取出,则液体对容器底部的压强的变化量△p甲、△p乙的大小关系是()
A.△p甲一定大于△p乙
B.△p甲一定等于△p乙
C.△p甲一定小于△p乙
D.以上情况都有可能
29.图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。
水箱底部有一出水孔,底盖A平时顶
住水箱的出水孔,一旦饮水槽水位下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就
通过出水孔从水箱流入饮水槽。
设计水箱的最高水位为60cm,水箱出水孔横截面积是
30cm2。
底盖A及竖杆B的总质量是400g,浮球C的质量是600g,体积是2dm3,g
取10N/Kg。
(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出2条);
(2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作;
(3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素;若不能正常工
作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案。
30.A、B、C是三个用不同材料制成的体积相同的物体,现将它们用相同的弹簧连接于容器底部,然后在容器中注人水,使三物体浸没在水中,三物体静止时的位置如图所示。
则三个物体所受浮力FA、FB、FC的关系为_______,且______物体的密度最大。
31.一个底面积为2102米2的薄壁柱形容器放在水平桌面中央,容器高米,内盛有米深的水。
当把一个质量为3千克实心正方体A放入水中后,容器对桌面压强的增加量是980帕,则A物体的密度为_________kg/m3,A物体受到的浮力为________N。
32.如图所示,三个相同的容器内水面高度相同,甲容器内只有水,乙容器内有木块漂浮在水面上,丙容器中悬浮着一个小球,则下列四种说法正确的是( )
A.三个容器对水平桌面的压力相等
B.三个容器中,丙容器对水平桌面的压力最大
C.如果向乙容器中加入盐水,木块受到的浮力变大
D.如果向丙容器中加入酒精,小球受到的浮力不变
33.小吴同学为探究力之间的关系做了如图所示的实验.将弹簧测力计下端吊着的铝块逐渐浸入台秤上盛有水的烧杯中,直至刚没入水中(不接触容器,无水溢出).在该过程中,下列有关弹簧测力计和台秤示数的说法正确的是( )
A.弹簧测力计的示数减小,台秤示数不变
B.弹簧测力计的示数不变,台秤示数不变
C.弹簧测力计的示数减小,台秤示数增大
D.弹簧测力计的示数不变,台秤示数增大
34.
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